【摘要】隨著課程改革的全面實(shí)施,近幾年高考真題更傾向于對(duì)學(xué)生能力的考查,出現(xiàn)了許多命題背景新穎、考查能力的“高觀點(diǎn)”試題,合理分析這些試題的來源,探尋試題背后隱含的高等數(shù)學(xué)知識(shí),可為高中數(shù)學(xué)教學(xué)提供一些新的生長點(diǎn). 本文就以2022年新高考Ⅰ卷第4題和第5題為例,淺談此類問題背后隱含的“高觀點(diǎn)”和“高觀點(diǎn)”下的教學(xué)對(duì)策.
【關(guān)鍵詞】數(shù)學(xué)高考;辛普森體積公式;歐拉乘積公式
1引言
“高觀點(diǎn)”是“高觀點(diǎn)下的初等數(shù)學(xué)”的簡稱. 關(guān)于“高觀點(diǎn)”思想,19世紀(jì)末20世紀(jì)初,德國著名數(shù)學(xué)家克萊因在其《高觀點(diǎn)下的初等數(shù)學(xué)》中闡述了“高觀點(diǎn)”下的中學(xué)數(shù)學(xué)的思想.“高觀點(diǎn)”是指站在高等數(shù)學(xué)的角度去分析和解決初等數(shù)學(xué)問題,避免現(xiàn)實(shí)中高等數(shù)學(xué)與高中數(shù)學(xué)的脫節(jié),以實(shí)現(xiàn)數(shù)學(xué)教育“現(xiàn)代化”[1]. 它包含在高等數(shù)學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)高度下教授高中數(shù)學(xué)的理念;用高等數(shù)學(xué)的思想和方法指導(dǎo)高中數(shù)學(xué)的行為;在高等數(shù)學(xué)的視角下分析解決高中數(shù)學(xué)某些困難問題的能力[2].
初等數(shù)學(xué)是高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),高等數(shù)學(xué)是初等數(shù)學(xué)的延伸和拓展,這兩個(gè)領(lǐng)域聯(lián)系緊密而且有交叉和融合,這就說明用“高觀點(diǎn)”的數(shù)學(xué)的思想和方法指導(dǎo)高中數(shù)學(xué)教學(xué)具有可行性[3].
2“高觀點(diǎn)”下的典例
真題展示1
注《普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》指出,數(shù)學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查重要載體就是問題情景. 但正如何小亞教授所說,目前數(shù)學(xué)教學(xué)中存在著多真實(shí)世界的情境少數(shù)學(xué)世界的情境、為創(chuàng)設(shè)情境而創(chuàng)設(shè)情境的誤區(qū). 2022年新高考Ⅰ卷第5題以數(shù)論中質(zhì)數(shù)分布為情景,以歐拉乘積公式這個(gè)高等數(shù)學(xué)結(jié)論為載體,把最前沿的數(shù)學(xué)問題設(shè)置為更簡化的初等數(shù)學(xué)問題,知識(shí)點(diǎn)落實(shí)為古典概型的應(yīng)用. 此題與數(shù)學(xué)前沿知識(shí)的初步聯(lián)結(jié),為學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習(xí)做知識(shí)上的準(zhǔn)備工作.
3 “高觀點(diǎn)”下教學(xué)的對(duì)策
作為一名高中數(shù)學(xué)教師,僅僅具備高中數(shù)學(xué)教材中的知識(shí),那是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的. 即便是在現(xiàn)行高中數(shù)學(xué)教材中的知識(shí)內(nèi)容范圍內(nèi),有些問題也需要“高觀點(diǎn)”的知識(shí)背景下來解釋,否則可能造成學(xué)生模糊不清,疑問重重. 在高中數(shù)學(xué)教學(xué)中,我們的根本目的在于發(fā)展學(xué)生的數(shù)學(xué)核心素養(yǎng),目前高考數(shù)學(xué)已從“解題”轉(zhuǎn)向“解決問題”,“知識(shí)考查立意”轉(zhuǎn)向“能力考查立意”,“高觀點(diǎn)”試題為其實(shí)施扮演著舉足輕重的角色. 高等數(shù)學(xué)知識(shí)和初等數(shù)學(xué)如何相結(jié)合,“高觀點(diǎn)”下教學(xué)如何居高臨下地指導(dǎo)高中數(shù)學(xué)教學(xué),有四條建議:
①用高等數(shù)學(xué)的知識(shí)去統(tǒng)一建立初等數(shù)學(xué)的結(jié)構(gòu)體系. 掌握高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)的內(nèi)在聯(lián)系,構(gòu)建數(shù)學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò),嘗試著用高等數(shù)學(xué)知識(shí)命制不脫離高中教學(xué)實(shí)際的“高觀點(diǎn)”試題.
②用高等數(shù)學(xué)的思想方法去總結(jié)初等數(shù)學(xué)的解題規(guī)律. 改變復(fù)習(xí)中的“題海戰(zhàn)術(shù)”,不過分追求解題的模式化、程式化和技巧化,不沉迷于題型、公式記憶,發(fā)展學(xué)生的解題能力,夯實(shí)學(xué)生的核心素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)以不變應(yīng)萬變.
③用高等數(shù)學(xué)的理論對(duì)初等數(shù)學(xué)作新的推廣和發(fā)展. 在不脫離課程標(biāo)準(zhǔn)和教材的前提下,教師可以對(duì)重要的概念和知識(shí)的聯(lián)系上做必要的拓展. 教師站在高等數(shù)學(xué)的角度去教授,將會(huì)更有利于學(xué)生的領(lǐng)悟.
④“高觀點(diǎn)”的試題設(shè)計(jì)來源于高等數(shù)學(xué)的知識(shí),但通性通法仍是高中所學(xué)的初等數(shù)學(xué)知識(shí),不能誤導(dǎo)將高等數(shù)學(xué)引進(jìn)高考,忽視對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能、基本思想、基本活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)(簡稱“四基”)的培養(yǎng)[4].
從“高觀點(diǎn)”去解決初等數(shù)學(xué)的問題,不僅能夠更好地幫我們理解命題的意圖,同時(shí)也能夠更深刻地理解高等數(shù)學(xué)與初等數(shù)學(xué)知識(shí)間的關(guān)系,更有利于提升我們的思想高度以及切實(shí)解題的能力,真正實(shí)現(xiàn)“居高等數(shù)學(xué)之高”去臨“中學(xué)數(shù)學(xué)之下”[5].
參考文獻(xiàn)
[1]張勁松.論高觀點(diǎn)下的初等數(shù)學(xué)及其在新課標(biāo)中的體現(xiàn)[J]. 數(shù)學(xué)教學(xué)研究,2008(04):2-5.
[2]胡炳生.現(xiàn)代數(shù)學(xué)觀點(diǎn)下的中學(xué)數(shù)學(xué)[M]. 北京:高等教育出版社,1981.
[3]周瑪莉,張勁松.高觀點(diǎn)的數(shù)學(xué)思想對(duì)中學(xué)數(shù)學(xué)教學(xué)的啟示[J].中學(xué)數(shù)學(xué)月刊, 2014(03):7-10.
[4]中華人民共和國教育部.普通高中數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[M]. 北京:人民教育出版社,2020.
[5]李三平.高等數(shù)學(xué)觀點(diǎn)下的中學(xué)教學(xué)[M]. 上海:科學(xué)出版社,2019.
作者簡介李云鵬(1987—),男,山東濟(jì)寧人,碩士,中學(xué)一級(jí)教師;先后榮獲濰坊市教學(xué)成果一等獎(jiǎng)、濟(jì)南市優(yōu)秀班主任、濟(jì)南市優(yōu)質(zhì)課一等獎(jiǎng);研究方向?yàn)楦咧袛?shù)學(xué)教育教學(xué).